AT1406U1

AT1406U1 - Fluorometer

Info

Publication number: AT1406U1
Application number: AT0032696U
Authority: AT
Original assignee: Slt Labinstruments Gmbh
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-04-25
Also published as: DE19720667A1; US5933232A

Abstract

Ein Fluorometer mit einer Blitzlampe (3), einer Meßstation (10) mit einer Aufnahmevorrichtung für Mikrotiterplatten (12), mindestens einem bei der Aufnahmevorrichtung befindlichen Meßkopf (9, 11), sowie einer Auswertstation mit einem Detektor (4). Vom Detektor (4) werden die von der Probe abgegebenen Emissionssignale ausgewertet. Es sind Lichtleitungen (13, 14) vorgesehen, die von der Blitzlampe (3) zum Meßkopf (9, 11) und von dem Meßkopf (9, 11) zum Detektor (4) führen. An der Meßstation (10) ist ein Meßkopf (9) oberhalb und ein Meßkopf (11) unterhalb der Probe angeordnet. Eine von einem Schwenkbalken (15) gebildete Umschalteinrichtung ist vorgesehen, die die Lichtleitungen (13, 14) wahlweise mit dem oberen oder dem unteren Meßkopf (9, 11) verbindet. Am Schwenkbalken (15) sind Anschlüsse für die Lichtleitungen (13, 14) ausgebildet, die zu dem oberen und dem unteren Meßkopf (9, 11) führen, wobei die Anschlüsse jeweils eines Meßkopfes (9, 11) wahlweise in Übereinstimmung mit der Lichtquelle (3) und dem Detektor (4) bringbar sind.

Description

AT 001 406 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fluorometer mit einer Lichtquelle für die Emission von vorzugsweise Blitzlicht, einer Meßstation mit einer Aufnahmevorrichfung für mindestens einen Probebehälter, insbesondere für die Aufnahme von Mikrotiterplatten, mindestens einem bei der Aufnahmevorrichfung befindlichen Meßkopf, sowie einer Auswertstation mit einem Detektor, vorzugsweise einem Photomultiplikator (PMT) für die Auswertung der von der Probe abgegebenen Emissionssignale (Licht), wobei Lichtleitungen vorgesehen sind, die von der Lichtquelle zum Meßkopf und von dem Meßkopf zum Detektor führen.

Viele Moleküle und molekulare Systeme zeigen bei Lichtbestrahlung besonders mit energiereicher UV-Strahlung eine ganz spezifische Lichtemission, die man als Photolumineszenz bezeichnet. Es handelt sich dabei vorwiegend um Fluoreszenz und Phosphoreszenz.

Dieses Phänomen wird im vermehrten Maße bei Laborproben, beispielsweise Blutproben in Mikrotiterplatten, genützt.

Mit herkömmlichen Fluorometern können die Proben entweder von oben oder von unten gemessen werden. Eine Änderung der Meßrichtung ist entweder überhaupt nicht möglich oder bedingt ein aufwendiges Umrüsten der Meßeinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß Proben sowohl von unten als auch von oben gemessen werden können, ohne daß ein Umrüsten des Fluorometers notwendig wird.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Auswertstation mindestens ein Meßkopf oberhalb und ein Meßkopf unterhalb der Probe angeordnet ist und daß eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, die die Lichtquelle wahlweise mit dem oberen und dem unteren Meßkopf verbindet.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Umschalteinrichtung von einem Schwenkbalken gebildet wird, an dem Anschlüsse für die Lichtleitungen ausgebildetsind, die zu dem oberen und dem unteren Meßkopf führen, wobei die Anschlüsse jeweils eines Meßkopfes wahlweise in Übereinstimmung mit der Lichtquelle und dem Detektor bringbar sind. 2 AT 001 406 Ul

Um es dem Anwender möglich zu machen, die Plattendefinitionen der Mikrotiterplatten zu überprüfen und im Falle von unterschiedlichen Mikrotiterplatten zu bestimmen, ist in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der Schwenkbalken mit einem Anschluß für eine Lichtleitung einer Durchlichtmeßeinrichtung (ELISA) versehen ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Schaubild eines erfindungsgemäßen Fluorometers, die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Schwenkbalken, die Fig. 3 zeigt ein Schema des Fluorometers und die Fig. 4 zeigt einen schematisch gehaltenen Schnitt durch die Meßköpfe im Bereich der Durchlichtmessung.

Die Zuführ- und Halteeinrichtungen für die Mikrotiterplatten 12 sind in den Figuren der Zeichnungen nicht gezeigt. Sie sind nach dem herkömmlichen Stand der Technik ausgeführt. Ebenso sind in der Fig. 1 die Lichtleitungen, die zum unteren Meßkopf 11 führen, der besseren Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.

Der erfindungsgemäße Fluorometer weist einen Rahmen- und Trägerteil 1 auf, der an einer Seite eine Fassung 2 für eine Blitzlampe 3 trägt und an der anderen Seite einen von einem Photomultiplikator gebildeten Detektor 4.

Nach der Blitzlampe 3 und vor dem Detektor 4 sind jeweils Filterführungen 5, 6 für einen Excitationsfilter 7 und einen Emissionsfilter 8 vorgesehen.

Diese Filter 7, 8 bestimmen die Bandbreite und Wellenlänge des an der

Fluoreszenzmessung beteiligten Lichtes. Sie sind über Motore 29 in den Filterführungen 5, 6 verschiebbar, so daß mit unterschiedlichen Wellenlängen gearbeitet werden kann.

An der Meßstation 10 ist ein oberer Meßkopf 9 und ein unterer Meßkopf 11 angeordnet. Zwischen den beiden Meßköpfen 9, 11 ist die Mikrotiterplatte 12 verfahrbar. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Mikrotiterplatte 12 während des Meßvorganges unbeweglich gehalten wird, während die Meßköpfe 9, 11 oberhalb oder unterhalb der Mikrotiterplatte 12 verfahren werden. 3 AT 001 406 Ul

Jeder Meßkopf 9, 11 ist mit Anschlüssen 30, 31 für Lichtleitungen 13, 14 versehen, wobei die Lichtleitungen 13 zur Blitzlampe 3 und die Lichtleitungen 14 zum Detektor 4 führen.

Die Lichtleitungen 13, 14, die von Faserbündeln, beispielsweise aus Kunststoff-, Quarzoder Glasfasern gebildet werden, sind an einem Schwenkbalken 15 befestigt.

Der Schwenkbalken 15 ist um eine lotrechte Achse 16 in der Richtung des Doppelpfeiles der Fig. 2 verschwenkbar. Erweist an seinen Stirnseiten zwei Sockel 17 auf, in denen sich die Anschlüsse 18, 19 für die Lichtleitungen 13, 14 befinden. Die Anschlüsse 18, 19 liegen dabei am Schwenkarm 15 einander diagonal gegenüber. Über die Anschlüsse 18, 19 des Schwenkarmes 15 wird jeweils entweder der obere Meßkopf 9 oder der untere Meßkopf 11 mit der Blitzlampe 3 bzw. dem Detektor 4 verbunden.

Die Stirnflächen 20 der Sockel 17 entsprechen Zylinderabschnitten.

In jedem Meßkopf 9, 11 ist ein Spiegel 32 angeordnet, der sich in einem Winkel von 45° zur Einfallsrichtung des Lichtes befindet. Durch die Spiegel 32 kann die Bauhöhe der Meßköpfe 9, 11 äußerst gering gehalten werden.

Zwischen dem Blitzlicht 3 und den Lichtleitungen 13, die zu den Meßköpfen 9, 11 führen, ist ein Excitationsfilter 7 angeordnet, jöe^nur Licht einer bestimmten Wellenlänge durchläßt.

dffS

Vom Blitzlicht 3 führt weiters eine Lichtleitung 21 zu einer Photodiode 22, mittels der die Blitzenergie kontinuierlich überwacht wird. Schwankungen in der Blitzenergie können daher bei der Errechnung des Meßergebnisses der Fluoreszenz berücksichtigt werden.

Zwischen dem Anschluß 19 der Lichtleitung 14 und dem Detektor 4 ist ein Emissionsfilter 8 eingesetzt, der wie der Emissionsfilter 7 lediglich Licht einer gewissen Wellenlänge durchläßt.

Vom Detektor 4 führt eine Lichtleitung 23 zu einer Photodiode 24, mittels der der Detektor 4 überwacht wird. Da der Detektor 4 nicht absolut stabil ist, kann er seine Eigenschaften auch während der Messung der Proben in einer Mikrotiterplatte 12 ändern. 4 AT 001 406 Ul

Mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung wird zwischen den Messungen einer Mikrotiterplatte 12 für kurze Zeit d^s LED 33 eingeschalten, und sowohl die überwachende Photodiode 24 als auch der Detektor 4 beleuchtet und durch die Elektronik ausgelesen. Damit kann die Gerätesoftware die Werte vom Detektor 4 mit den sehr stabilen Meßwerten der Photodiode 24 vergleichen und in der Berechnung der RFU (relative fluorescence units) berücksichtigen, sodaß Schwankungen in der Charakteristik des Detektors 4 die Meßwerte nicht beeinflussen.

Am Schwenkbalken 15 befindet sich zwischen den beiden Anschlüssen 18, die dem Blitzlicht 3 zugeordnet sind, ein Anschluß 25 für eine Lichtleitung, die ebenfalls zum unteren Meßkopf 11 führt und mittels der eine Elisa-Messung möglich ist. Der untere Meßkopf 11 weist neben der^Anschluß 31 für die Lichtleitung 14 einen weiteren Anschluß 28 für eine Lichtleitung^auyjie mit dem Anschluß 25 des Schwenkbalkens 15 verbunden ist, auf.

Im oberen Meßkopf 9 ist eine Linse mit einer Photodiode 27 angeordnet. Über die Lichtleitung 28 und die Photodiode 27 erfolgt die Elisa-Messung. Durch den von der Lichtleitung 28 emittierten feinen Lichtstrahl kann jede Mikrotiterplatte in X- und Y-Richtung abgetastet und damit ein Bild der Mikrotiterplatte 12 erzeugt werden. Dieses Bild wird mit Hilfe eines Software-Programmes auf einem PC-Bildschirm dargestellt, und über eine graphische Eingabe durch den Benutzer werden die Meßpositionen einer vorher unbekannten Mikrotiterplatte 12 definiert. 5

Claims

AT 001 406 Ul Ansprüche: 1. Fluorometer mit einer Lichtquelle für die Emission von vorzugsweise Blitzlicht, einer Meßstation mit einer Aufnahmevorrichtung für mindestens einen Probebehälter, insbesondere für die Aufnahme von Mikrotiterpiatten, mindestens einem bei der Aufnahmevorrichtung befindlichen Meßkopf, sowie einer Auswertstation mit einem Detektor, vorzugsweise einem Photomultiplikator (PMT) für die Auswertung der von der Probe abgegebenen Emissionssignale, wobei Lichtleitungen vorgesehen sind, die von der Lichtquelle zum Meßkopf und von dem Meßkopf zum Detektor führen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßstation (10) mindestens ein Meßkopf (9) tt)* oberhalb und ein Meßkopf (11) unterhalb der Probe angeordnet ist und daß eine Umschalteinrichtung (15) vorgesehen ist, die über die Lichtleitungen (13, 14) wahlweise mit dem oberen oder dem unteren Meßkopf (9, 11) mittels am Meßkopf befindlichen Anschlüssen (30, 31) verbindbar ist.
2. Fluorometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung von einem Schwenkbalken (15) gebildet wird, an dem Anschlüsse für die Lichtleitungen (13, 14) ausgebildet sind, die zu dem oberen und dem unteren Meßkopf (9, 11) führen, wobei die Anschlüsse jeweils eines Meßkopfes (9,11) wahlweise in Übereinstimmung mit der Lichtquelle und dem Detektor (4) bringbar sind.
3. Fluorometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbalken (15) je zwei Anschlüsse (18, 19) für die Lichtleitungen (13, 14) zum oberen Meßkopf (9) und je zwei Anschlüsse (18,19) für die Lichtleitungen (13,14) zum unteren Meßkopf (11) trägt.
4. Fluorometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (18, 19) für die Lichtleitungen (13, 14) eines Meßkopfes (9, 11) einander diagonal gegenüberliegend am Schwenkbalken (15) angeordnet sind.
5. Fluorometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (20) des Schwenkbalkens (15), bei denen sich die Anschlüsse (18, 19) für die Lichtleitungen befinden, in der Schwenkebene konvex ausgeführt sind.
6. Fluorometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbalken (15) um eine lotrechte Achse (16) schwenkbar ist. 6 AT 001 406 Ul
7. Fluorometer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbalken (15) mit einem Anschluß (25) für eine Lichtleitung einer Durchlichtmeßeinrichtung (ELISA) versehen ist.
8. Flurometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (25) für die Durchlichtmeßeinrichtung zwischen zwei Anschlüssen (18) für die Fluoreszenzmessung am Schwenkbalken (15) angeordnet ist.
9. Fluorometer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitungen (13,14) von Faserbündeln gebildet werden. 7